Генетически далекие бактериофаги отбирают уникальные геномные изменения у Enterococcus faecalis

Микробиота человека включает разнообразные сообщества бактерий и бактериофагов (фагов). Бактерии эволюционируют, преодолевая фаговую инфекцию, что, в свою очередь, стимулирует эволюцию фагов и развитие механизмов преодоления бактериальной устойчивости. Понимание того, как фаги отбирают генетические изменения у бактерий, имеющих медицинское значение, важно по мере того, как фаги становятся биологическими препаратами для лечения инфекций, вызванных бактериями с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ). Прежде чем широко применять фаги в качестве самостоятельной или комбинированной антибактериальной терапии, необходимо глубоко изучить молекулярные механизмы фаговой инфекции и изменения генома бактерий-хозяев, обеспечивающие устойчивость к ней. Мы провели эксперименты по коэволюции одного штамма Enterococcus faecalis с двумя фагами, относящимися к далеким генетическим группам, чтобы определить, как воздействие фагов влияет на эволюцию генома E. faecalis. Полногеномное секвенирование E. faecalis после длительного воздействия этих фагов выявило мутации в генах, ранее признанных необходимыми для фаговой инфекции. Кроме того, мы обнаружили мутации в генах, связь которых с фаговой инфекцией у E. faecalis ранее не описывалась. Примечательно, что в геноме E. faecalis была выявлена лишь одна мутация, отобранная обоими исследованными фагами, что указывает на то, что заражение двумя генетически различными фагами приводит к отбору разнообразных вариантов. Эти данные служат основой для дальнейшего изучения эволюции генома E. faecalis при фаговой инфекции и могут помочь в разработке будущих методов лечения, в том числе фаговых коктейлей против E. faecalis с множественной лекарственной устойчивостью.